c++面向对象编程(三)--多态

多态：接口的多种不同的实现方式即为多态，同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。在运行时，可以通过指向基类的指针，来调用实现派生类中的方法。

C++中，实现多态有以下方法：虚函数，抽象类，覆盖，模板（注意：重载和多态无关）。

virtual关键字：

编译器在执行过程中遇到virtual关键字的时候，将自动安装动态联编需要的机制，首先为这些包含virtual函数的类（注意不是类的实例）--即使是祖先类包含虚函数而本身没有--建立一张虚拟函数表VTABLE。在这些虚拟函数表中，编译器将依次按照函数声明次序放置类的特定虚函数的地址。同时在每个带有虚函数的类中放置一个称之为vpointer的指针，简称vptr，这个指针指向这个类的VTABLE。
一般来说一个对象的大小为所有成员变量的大小，但是当存在虚函数的时候即使这个类没有任何成员变量，他的对象的大小也不为0，为一个虚函数指针的大小。
当定义父类的一个函数为虚函数时，在子类中重载这个函数，用一个父类指针指向子类对象，并调用该函数的时候，调用的是子类的函数而不是父类的。如果父类中这个函数不是虚函数的话，调用的就是父类的函数了

请看一下例子：
//virtual members

</pre><pre name="code" class="cpp"><span style="font-size:24px;">#include <iostream.h>
class CPolygon {
protected:
	int width, height;
public:
	void set_values (int a, int b) {
		width=a;
		height=b;
	}
	virtual int area (void) {  return (0); }
};
class CRectangle: public CPolygon {
public:
	int area (void) { 
		return (width * height); 
	}
};

class CTriangle: public CPolygon {
public:
	int area (void) {
		return (width * height /2);
	}
};

int main () {
	CRectangle rect;
	CTriangle trgl;
	CPolygon poly;
	CPolygon * ppoly1 = ▭
	CPolygon * ppoly2 = &trgl;
	CPolygon * ppoly3 = &poly;
	ppoly1->set_values (4,5);
	ppoly2->set_values (4,5);
	ppoly3->set_values (4,5);
	cout << ppoly1->area() << endl;
	cout << ppoly2->area() << endl;
	cout << ppoly3->area() << endl;
	return 0;
}</span>

结果：

20100

现在这三个类(CPolygon, CRectangle 和 CTriangle) 都有同样的成员：width, height,set_values() 和 area()。area() 被定义为 virtual 是因为它后来在子类中被细化了。你可以做一个试验，如果在代码种去掉这个关键字(virtual)，然后再执行这个程序，三个多边形的面积计算结果都将是 0 而不是 20,10,0。这是因为没有了关键字 virtual ，程序执行不再根据实际对象的不用而调用相应 area() 函数(即分别为 CRectangle::area(), CTriangle::area() 和CPolygon::area())，取而代之，程序将全部调用 CPolygon::area()，因为这些调用是通过 CPolygon类型的指针进行的。因此，关键字 virtual 的作用就是在当使用基类的指针的时候，使子类中与基类同名的成员在适当的时候被调用，如前面例子中所示。

纯虚函数 virtual ()=0

virtual 函数返回值函数名 (参数列表) =0 ;

接口函数留待子类来实现，如何一个类中有纯虚函数那么不能创建这个类的对象，但是能够创建这个类的指针

</pre><pre name="code" class="cpp">//virtual members
#include <iostream.h>
class CPolygon {
protected:
	int width, height;
public:
	void set_values (int a, int b) {
		width=a;
		height=b;
	}
	virtual int area (void) =0;
};

class CRectangle: public CPolygon {
public:
	int area (void) { return (width * height); }
};

class CTriangle: public CPolygon {
public:
	int area (void) {
		return (width * height /2);
	}
};
int main () {
	CRectangle rect;
	CTriangle trgl;
	CPolygon * ppoly1 = ▭
	CPolygon * ppoly2 = &trgl;
	ppoly1->set_values (4,5);
	ppoly2->set_values (4,5);
	cout << ppoly1->area() << endl;
	cout << ppoly2->area() << endl;
	return 0;
}

结果：

20
10

用同一种类型的指针(CPolygon*)指向不同类的对象

抽象类：带纯虚函数的类

c++面向对象编程(三)--多态

猜你喜欢